2021-2022学年度教科版九年级下册物理课件 11.1 能量守恒定律(共42张PPT)

(共42张PPT)
第十一章　物理学与能源技术
第1节　 能量守恒定律
1.了解各种不同形式的能，知道能量是一个重要的物理量.
2.理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散.
3.知道永动机不可能制造.
4.能用能量守恒的观点分析、解释实际问题.
新课目标
能量是对一切宏观微观物质运动的描述.相应于不同形式的运动，对应不同能量，能量亦简称能.
你知道什么是能量吗？
新课引入
1.常见的能量
机械能、内能、电能、光能，电磁能、化学能、原子能、生物能、太阳能等.
你能说出下图中各物质具有什么能量吗？
从八年级上册第二章就开始接触能量，你能说出常见的能量有哪些吗？
形形色色的能量
一
新课讲解
2.讨论交流：物体具有的能量
在空中运动的皮球
一缕阳光
在空中运动的皮球具有机械能，一缕阳光具有太阳能，太阳能是由太阳内部氢原子发生聚变释放出巨大核能而产生的能，来自太阳的辐射能量.
烫手的暖气片
电池
暖气片内的水中，大量水分子在做无规则的热运动，因此它们具有内能.电池一旦接入闭合回路，它内部的化学成分将持续发生反应，它具有化学能.
能量形式 涵 义 实 例
机械能 机械能是与物体的运动或位置的高度、形变相关的能量，表现为动能和势能. 流动的河水、被拉开的弓、声音等
内能 内能是组成物体的分子的无规则运动所具有的动能和势能的总和 一切由分子构成的物质
电能 电能是与电有关的能量 电器设备所消耗的的能量都是电能
各种各样的能量
能量形式 涵 义 实 例
电磁能 电磁能是以各种各样的电磁波的形式传播的能量 可见光、紫外线、微波和红外线等
核能 核能是一种储存在原子核内部的能量，原子核发生核反应时，会释放出巨大的能量 核潜艇、核电站、核武器等
化学能 化学能是指储存在化合物的化学键里的能量 巧克力、燃料等都储存有化学能
说出图中各种物体所具有的能量
重力势能
动能
内能
化学能
电能
自然界中，能量不仅可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式能量的相互转化能量之间还可以相互转化.
化学能转化为内能
电能转化为机械能
不同形式能量的相互转化
二
皮球从空中落向地面时，皮球的势能转化为它的动能；将电池接人电路中，电池储存的化学能便转化为了电能.同时电灯发出光和热，电能转化为光能和内能.
动能与势能（包括重力势能和弹性势能）不断相互转化
电能转化为光能和内能
1.观察你能说出下面能量之间的转化吗？
小球上下运动
灯泡发出光和热
由a点出发，以速度v运动的木块在摩擦力作用下到b点停止，木头的动能全部转化为内能.
小球左右摆动，动能、势能不断相互转化，在最高点时势能最大在最低点时动能最大.
v
a
b
2.电能
发电机发电，把机械能转化成电能
电动机工作，把电能转化成机械能
使用电熨斗，把电能转化成内能；给电池充电，把电能转化为化学能……我们在生产、生活、工作中不断地将一种能量转化为另一种能量.
洗衣、除
尘、健身
通信
餐饮
交通
电能
照明
娱乐
空调、冷藏
从能量利用和转化角度来讲，现代化的生活就是以电能为中心的能量转化和利用的过程.
各种形式的能可以互相转化
机械能转化为内能
机械能转化为电能
电能转化为机械能
电动机带动水泵把地下水送到地面
水电站里水轮机带动发电机发电
钻木取火
光能转化为电能
化学能转化为内能
光能转化为化学能
植物吸收太阳光
进行光合作用
燃料燃烧时发热
光太阳能电池
食物具有化学能，我们的身体把这种化学能转化成为维持生命所必须的内能和机械能.
电灯发光时，电能转化为光能和热能
风能转化为电能
重力势能转化为电能
电能转化为内能
能量转化
机械能转化为电能
太阳能转化为化学能
化学能转化为机械能
电能转化为光能
化学能转化为内能
太阳能转化为电能
辐射到地球的太阳总功率1.7×1017W
发电机
水力
太阳能热水器
风的形成
水循环
动植物生长
燃饶
食品
化工原料
燃气灶
机床
汽车
照明
笔记本电脑
电熨斗
电车
家庭影院
风力
煤
石油
3.说出能量来源
通过上图可以发现，我们生产、生活中利用的能量追根溯源，大都来自太阳.太阳的辐射，向地球传递了巨大的能量.
　　1. 下列说法中正确的是（ ）
　　A．冬天对着手哈气，手变暖是机械能转化为内能
　　B．用酒精灯给水加热，是机械能转化为内能
　　C．高速行驶的汽车爆胎是很危险的，从能量角度来看，是机械能与内能的相互转化
　　D．滑冰时冰刀与冰之间相互摩擦，出现一道痕迹，是内能转化为机械能
C
2.植物进行光合作用的过程，是（ ）
A.光能转化为化学能
B.内能转化为化学能
C.化学能转化为光能
D.光能转化为内能
A
我们在力学部分已知道，在只有重力或弹力 对物体做功的条件下 (或者不受其他外力的作用下），物体的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，机械能守恒.
能量守恒定律
三
为什么小球摆动过程中达到的最高点越来越低？
为什么机械钟要定时上发条？
这是因为小球或钟摆在摆动过程中受到了空气的阻力，不断产生热量所以机械能不守恒.但是如果把小球或钟摆和空气分子的内能加上，总能量仍然不变.
大量事实表明，能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变.
所有能量转化和转移过程，都遵守能量守恒定律.
1.永动机：
不消耗能量，就可以永远地运动下去，并连续不断地做功的机器.
有些永动机，看上去制作得十分巧妙，但由于违背科学规律，都失败了.永动机的失败，从反面证明了能量守恒定律的正确性.
永动机是不可能实现的
四
一种失败的永动机
如图所示是达·芬奇设想的永动机，你认为能实现吗？ ，请说明理由 .
水银的流动能不能使这个轮子不停地转下去呢？
不能
违背能量守恒定律
【分析】虽然自然界中的能量是守恒的，它既不会消灭，也不会创生，但由于自然界里无论什么运动都会产生热，热向四周扩散，成为无用的能量.如不补给能量，任何运动着的机器都会停下来.
【解答】给永动机一个动力后，由于水银的流动，永动机在一定时间内能够保持转动，但由于摩擦力的存在，将有一部分能量以热量的形式散失掉，如果不补充能量，则机器不能永远运动，所以自然界中不可能存在永动机，它违背了能量守恒定律.故答案为：不能；违背能量守恒定律.
分析一种永动机
一位“发明家”设计的一种永动机.他的设想是：利用上水池的水向下的冲力使水轮发电机发电，然后，利用发电机发出的电能驱动抽水机把下水池的水再抽回上水池.这样不断循环下去，就可以制成一个永动机.在此过程中，水轮发电机还可以抽出一部分电能供用电器使用.真是一种美妙的设想！遗憾的是，这个永动机不能持续运转.你能分析一下这种永动机失败的原因吗？
这种永动机的示意图
【分析】在能量转化的过程中，总会有一部分能量以热的形式向四周扩散，成为无用的能量，所以抽水机的机械能会逐渐减小.
【解答】永动机不可能实现，因为抽水机在此过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，所以机械能总量不守恒，永动机装置不能实现.
能量守恒定律
形形色色的能量
不同形式能量的转化
能量守恒定律
永动机是不可能实现的
课堂小结
1. 下列说法中正确的是（ ）
A.冬天对着手哈气，手变暖是机械能转化为内能
B.用酒精灯给水加热，是机械能转化为内能
C.高速行驶的汽车爆胎是很危险的，从能量角度来看，是机械能与内能的相互转化
D.滑冰时冰刀与冰之间相互摩擦，出现一道痕迹，是内能转化为机械能
C
课堂训练
2．生活中能量转化的实例很多.下列描述中，错误的是（　　）
A.摩擦生热是把机械能转化为内能
B.摩擦起电是把电能转化为机械能
C.电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能
D.燃料燃烧放热是把化学能转化为内能
B
3．美国哈弗大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是（　　 ）
A.动能→电能→化学能→光能
B.电能→动能→化学能→光能
C.动能→电能→光能→化学能
D.电能→动能→光能→化学能
A
4．下列关于能量转化的实例，你认为说法正确的是（ 　　）
A.水轮机带动发电机发电：电能转化为机械能
B.电动机工作：机械能转化为电能
C.燃料燃烧：化学能转化为内能
D.汽油机的压缩冲程：内能转化为机械能
C